UA77277C2 - Foundry system and core made of refractory metal (variants) - Google Patents
Foundry system and core made of refractory metal (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- UA77277C2 UA77277C2 UA20041008331A UA20041008331A UA77277C2 UA 77277 C2 UA77277 C2 UA 77277C2 UA 20041008331 A UA20041008331 A UA 20041008331A UA 20041008331 A UA20041008331 A UA 20041008331A UA 77277 C2 UA77277 C2 UA 77277C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- rod
- refractory metal
- casting
- wax mold
- casting rod
- Prior art date
Links
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 69
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 5
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 4
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 4
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 claims 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 23
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 208000015943 Coeliac disease Diseases 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
- B22C9/108—Installation of cores
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C21/00—Flasks; Accessories therefor
- B22C21/12—Accessories
- B22C21/14—Accessories for reinforcing or securing moulding materials or cores, e.g. gaggers, chaplets, pins, bars
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C3/00—Selection of compositions for coating the surfaces of moulds, cores, or patterns
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C7/00—Patterns; Manufacture thereof so far as not provided for in other classes
- B22C7/02—Lost patterns
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
- B22C9/04—Use of lost patterns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Casting Devices For Molds (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Даний винахід стосується ливарної системи для застосування у виготовленні деталей двигунів турбін та 2 ливарного стрижня з тугоплавкого металу, який у ній застосовують.The present invention relates to a casting system for use in the manufacture of turbine engine parts and 2 casting rods made of refractory metal, which are used in it.
Точне литво є загальноприйнятою технологією для виготовлення металевих деталей, що мають складну геометричну форму, зокрема, порожніх деталей, і застосовується для лиття деталей газотурбінного двигуна з суперсплавів. Даний винахід описано у зв'язку з литтям виробів із суперсплавів, однак, слід розуміти, що винахід не обмежується лише ним. 70 Стрижні, які застосовують для точного лиття, виконують із керамічних матеріалів які є крихкими, зокрема, вдосконалені стрижні, які застосовують для виконання розгалужених охолоджувальних каналів в удосконаленому обладнанні газотурбінних двигунів. Ці керамічні стрижні мають схильність до деформації та розтріскування під час формування та під час лиття.Precision casting is a commonly accepted technology for the production of metal parts with a complex geometric shape, in particular, hollow parts, and is used for casting gas turbine engine parts from superalloys. The present invention has been described in connection with the casting of superalloy products, however, it should be understood that the invention is not limited thereto. 70 Rods that are used for precision casting are made of ceramic materials that are fragile, in particular, improved rods that are used to make branched cooling channels in advanced equipment of gas turbine engines. These ceramic rods are prone to warping and cracking during molding and casting.
Традиційні керамічні стрижні виготовляють шляхом лиття з застосуванням керамічного розчину та фігурної 12 форми. Як матеріал для моделі найчастіше використовують віск, хоча також застосовують пластмаси, низькоплавкі метали, та органічні сполуки, такі як сечовина. Оболонкову форму виготовляють, застосовуючи колоїдну кремнеземну зв'язувальну речовину для зв'язування керамічних частинок, якими можуть бути глинозем, кремнезем, оксид цирконію та алюмосилікати.Traditional ceramic rods are made by casting using a ceramic solution and a shaped 12 shape. The most common model material is wax, although plastics, low-melting metals, and organic compounds such as urea are also used. The shell mold is made using a colloidal silica binder to bind ceramic particles, which can be alumina, silica, zirconium oxide, and aluminosilicates.
Процес точного лиття, який застосовують для виробництва лопаттей турбін з використанням керамічного стрижня, є таким. Керамічний стрижень, який має геометричну форму, потрібну для внутрішніх охолоджувальних каналів, поміщують у металеву форму, стінки якої оточують стрижень, але з проміжком між ними та стрижнем.The precision casting process used to produce turbine blades using a ceramic core is as follows. The ceramic rod, which has the geometric shape required for the internal cooling channels, is placed in a metal mold, the walls of which surround the rod, but with a gap between them and the rod.
Форму заповнюють одноразовим матеріалом моделі, таким як віск. Форму забирають, залишаючи керамічний стрижень усередині воскової моделі. Зовнішню оболонкову форму після цього формують навколо воскової моделі шляхом занурення моделі у керамічний розчин з наступним додаванням до розчину більших сухих с 22 керамічних частинок. Цей процес називають штукатуренням. Поштукатурену воскову модель, яка містить Го) стрижень, після цього висушують і процес штукатурення повторюють для забезпечення потрібної товщини стінок оболонкової форми. У цей момент форму ретельно висушують і нагрівають до підвищеної температури для видалення воску та зміцнення керамічного матеріалу.The form is filled with a disposable model material, such as wax. The mold is removed, leaving the ceramic core inside the wax model. The outer shell mold is then formed around the wax model by immersing the model in a ceramic solution followed by the addition of larger dry c 22 ceramic particles to the solution. This process is called plastering. The plastered wax model, which contains the Go) rod, is then dried and the plastering process is repeated to ensure the required wall thickness of the shell mold. At this point, the mold is thoroughly dried and heated to an elevated temperature to remove the wax and strengthen the ceramic material.
Б результаті отримують керамічну форму, яка містить керамічний стрижень, які у комбінації обмежують в 30 порожнину форми. Зрозуміло, що зовнішня поверхня стрижня обмежує канал, який має утворюватись у виливку, ча а внутрішня поверхня оболонкової форми обмежує зовнішні розміри виливка з суперсплаву. Стрижень та оболонка також можуть обмежувати такі частини форми, як ливник та виливниці, які є необхідними для процесу с лиття, але не є частиною готової відлитої деталі. чаAs a result, a ceramic mold is obtained, which contains a ceramic rod, which, in combination, limits the cavity of the mold to 30. It is clear that the outer surface of the rod limits the channel to be formed in the casting, while the inner surface of the shell mold limits the outer dimensions of the superalloy casting. The mandrel and shell may also confine parts of the mold such as sprues and sprues that are necessary for the casting process but are not part of the finished cast part. Cha
Після видалення воску розплавлений матеріал суперсплаву виливають у порожнину, обмежену оболонковою 3о формою та стрижнем, і затверджують. Виливок із суперсплаву після цього звільняють від форми та стрижня в шляхом поєднання механічних та хімічних засобів.After removing the wax, the molten superalloy material is poured into the cavity bounded by the shell 3o mold and the rod and solidified. The superalloy casting is then freed from the mold and core by a combination of mechanical and chemical means.
Робилися спроби забезпечення стрижнів для точного лиття, які мають поліпшені механічні властивості, меншу товщину, поліпшену стійкість до термоудару та нові геометричні форми і деталі. Одну таку спробу « описано в опублікованій патентній заявці США Мо2003/0075300, включеній авторами шляхом посилання. Це були З 40 спроби забезпечення керамічних стрижнів із вставленими тугоплавкими металевими елементами. с Однак, і досі залишається потреба у поліпшенні продуктивності лиття при застосуванні цих керамічнихAttempts were made to provide rods for precision casting that have improved mechanical properties, less thickness, improved resistance to thermal shock, and new geometric shapes and details. One such attempt is described in published US patent application Mo2003/0075300, incorporated by reference. There were 40 attempts to provide ceramic rods with inserted refractory metal elements. c However, there is still a need to improve casting performance when using these ceramics
Із» стрижнів. Конкретна проблема, яка потребує розв'язання, стосується оптимального способу підтримання позиції стрижня у восковій формі під час знімання оболонки та підтримання позиції стрижня всередині оболонки під час лиття. 45 Зазвичай у точному литті застосовують шпильки з платини, кварцу або глинозему для підтримання ливарного 7 стрижня та запобігання зсуву його. Шпильки є дуже ефективними під час операцій, пов'язаних з воском та -і оболонкою, але оскільки платина розплавляється у розплавленому сплаві, платинові шпильки і є неефективними для підтримання позиції під час лиття. Керамічні шпильки мають той недолік, що залишають після себе отвори та о включення у відлитому матеріалі. -І 20 Відповідно, мета даного винаходу полягає у забезпеченні вдосконаленого способу утримання керамічного стрижня в його позиції у восковій формі під час знімання оболонки. "м Вищезазначеної мети досягають завдяки даному винаходові.From" rods. A specific problem that needs to be solved concerns the optimal way to maintain the position of the rod in the wax mold during shell removal and to maintain the position of the rod inside the shell during casting. 45 Usually, pins made of platinum, quartz or alumina are used in precision casting to support the casting rod and prevent it from shifting. Pins are very effective in wax and shell operations, but because platinum melts in the molten alloy, platinum pins are ineffective in holding position during casting. Ceramic pins have the disadvantage of leaving behind holes and inclusions in the cast material. -I 20 Accordingly, the object of this invention is to provide an improved method of holding the ceramic rod in its position in the wax mold during shell removal. "m The above-mentioned goal is achieved thanks to this invention.
Згідно з даний винаходом, забезпечується ливарна система, яка в цілому включає перший ливарний стрижень та воскову форму, розташовану з проміжком від першого ливарного стрижня; ливарний стрижень з тугоплавкого металу, що має перший кінець, розміщений у пазу в першому ливарному стрижні, та другий кінець,According to the present invention, a casting system is provided which generally includes a first casting rod and a wax mold spaced from the first casting rod; a casting rod of refractory metal having a first end placed in a groove in the first casting rod and a second end,
ГФ) що контактує з восковою формою з можливістю фіксації положення першого ливарного стрижня відносно юю воскової форми, де ливарний стрижень з тугоплавкого металу має принаймні один засіб створення пружного навантаження, при його знаходженні в закритому положенні у восковій формі та засіб механічної фіксації воскової форми відносно першого стрижня. 60 Даний винахід також стосується ливарного стрижня з тугоплавкого металу для підтримання керамічного або ливарного стрижня з тугоплавкого металу в потрібній позиції відносно воскової форми та уникнення зсуву стрижня під час лиття. Ливарний стрижень з тугоплавкого металу включає його елемент, виготовлений з тугоплавкого металевого матеріалу. Елемент стрижня має принаймні одну утворену як складова частина пружну шпильку для створення пружного навантаження, коли він перебуває у вищезгаданій восковій формі. бо Крім того, даний винахід стосується ливарного стрижня з тугоплавкого металу для підтримання керамічного або ливарного стрижня з тугоплавкого металу в потрібній позиції відносно воскової форми. Ливарний стрижень з тугоплавкого металу включає його елемент, сформований з тугоплавкого металевого матеріалу, причому цей елемент має перший кінець, центральну частину та другий кінець, розташований під кутом до центральної частини для входження у проріз у восковій формі.HF) in contact with the wax mold with the possibility of fixing the position of the first casting rod relative to the wax mold, where the casting rod made of refractory metal has at least one means of creating an elastic load, when it is in a closed position in the wax mold, and a means of mechanically fixing the wax mold relative to the first rod 60 The present invention also relates to a cast rod of refractory metal for maintaining a ceramic or cast rod of refractory metal in the desired position relative to the wax mold and avoiding displacement of the rod during casting. Casting rod of refractory metal includes its element made of refractory metal material. The rod member has at least one integrally formed spring pin to provide a spring load when in the aforementioned wax mold. for In addition, the present invention relates to a casting rod of refractory metal for maintaining a ceramic or casting rod of refractory metal in the desired position relative to the wax mold. The refractory metal casting rod includes a member thereof formed of a refractory metal material, the member having a first end, a central portion, and a second end angled toward the central portion to engage a slot in the wax mold.
Інші деталі ливарного стрижня з тугоплавкого металу з контрольованою товщиною стінки згідно з даним винаходом, а також інші пов'язані з ним цілі та переваги викладено нижче у детальному описі та на супровідних фігурах, на яких однакові номери посилань позначають однакові елементи.Other details of the wall-thickness controlled refractory metal casting rod of the present invention, as well as other related objects and advantages, are set forth below in the detailed description and in the accompanying figures, in which like reference numbers refer to like elements.
Фіг.1 є видом збоку першого варіанта втілення ливарної системи згідно з даним винаходом; 70 Фіг.2 видом згори ливарного стрижня з тугоплавкого металу, який застосовують у ливарній системі з Фіг.1;Fig. 1 is a side view of the first embodiment of the casting system according to the present invention; 70 Fig. 2 is a top view of a casting rod made of refractory metal, which is used in the casting system of Fig. 1;
Фіг.3 є видом збоку другого варіанта втілення ливарної системи згідно з даним винаходом;Fig. 3 is a side view of the second embodiment of the casting system according to the present invention;
Фіг.4 видом згори варіанта втілення з Фіг.3; іFig. 4 is a top view of the embodiment from Fig. 3; and
Фіг.5 є схематичним зображенням частини ливарного стержня з тугоплавкого металу, який застосовують у ливарній системі з Фіг.3.Fig. 5 is a schematic representation of a part of a casting rod made of refractory metal, which is used in the casting system of Fig. 3.
Фіг.1 та 2 показують перший варіант втілення ливарної системи згідно з даним винаходом. Ливарна система включає ливарний стрижень з тугоплавкого металу 10, воскову форму 12, розташовану з проміжком від стрижня 10, та ливарний стрижень з тугоплавкого металу 14, розташований між стрижнем 10 та восковою формою 12.Figures 1 and 2 show the first embodiment of the foundry system according to the present invention. The casting system includes a refractory metal casting rod 10 , a wax mold 12 spaced from the rod 10 , and a refractory metal casting rod 14 located between the rod 10 and the wax mold 12 .
Ливарний стрижень з тугоплавкого металу 14 може бути сформований з матеріалу, вибраного з групи, яка складається з молібдену, танталу, ніобію, вольфраму, їх сплавів та їх штерметалідних сполук, Оптимальним 2о матеріалом для ливарного стрижня з тугоплавкого металу 14 є молібден та його сплави. Якщо потрібно, ливарний стрижень з тугоплавкого металу 14 може мати захисне керамічне покриття. Тугоплавкий метал забезпечує більшу пластичність, ніж традиційна кераміка, тоді як керамічне покриття, за його наявності, захищає тугоплавкий метал під час етапу випалу оболонкової форми у процесі точного лиття і запобігає розплавленню стержня 14 від розплавленого металу. сThe refractory metal casting rod 14 may be formed from a material selected from the group consisting of molybdenum, tantalum, niobium, tungsten, their alloys, and their shermetallide compounds. The optimum material for the refractory metal casting rod 14 is molybdenum and its alloys. If desired, the casting rod of refractory metal 14 can have a protective ceramic coating. The refractory metal provides greater ductility than traditional ceramics, while the ceramic coating, if present, protects the refractory metal during the shell mold firing step of the precision casting process and prevents melting of the core 14 from the molten metal. with
Ливарний стрижень з тугоплавкого металу 14 має принаймні один елемент зчеплення 16 на першому кінці, який входить у паз 18 у стрижні 10. Якщо потрібно, ливарний стрижень з тугоплавкого металу 14 може мати і) множину утворених як складові частини і розташованих на відстані один від одного елементів зчеплення 16, які входять у множину розташованих на відстані один від одного пазів 18 у стрижні 10. Ливарний стрижень з тугоплавкого металу 14 також має другий кінець, який прилягає до поверхні 19 воскової форми. М зо Ливарний стрижень з тугоплавкого металу 14 також в оптимальному варіанті має принаймні одну утворену як складова частина пружну шпильку 20 для створення пружного навантаження, коли він знаходиться у восковій - формі. В оптимальному варіанті втілення ливарний стрижень з тугоплавкого металу 14 має множину с розташованих на відстані одна від іншої шпильок 20. Шпилька(и) 20 в оптимальному варіанті має(ють) високе співвідношення довжини та ширини, яке визначається формулою АК-Ї/0р, де І. є довжиною Її, а О її ширина. в.Refractory metal casting rod 14 has at least one engagement member 16 at the first end which fits into a groove 18 in rod 10. If desired, the refractory metal casting rod 14 can have i) a plurality formed as component parts and located at a distance from each other coupling elements 16, which are included in a plurality of spaced apart grooves 18 in the rod 10. The casting rod of refractory metal 14 also has a second end which adjoins the surface 19 of the wax mold. M zo The casting rod of refractory metal 14 also preferably has at least one elastic pin 20 formed as a component part to create an elastic load when it is in the wax form. In the optimal version of the embodiment, the casting rod made of refractory metal 14 has a set of pins 20 located at a distance from each other. The pin(s) 20 in the optimal version have (have) a high ratio of length to width, which is determined by the formula AK-Y/0r, where I. is its length, and O is its width. in.
Шпилька(и) 20 також може(уть) мати клиноподібний або неклиноподібний кінець для мінімізації можливості ї- виступання крізь стінку.The pin(s) 20 may also have a wedge-shaped or non-wedge-shaped end to minimize the possibility of it protruding through the wall.
Шпилька(и) 20 дозволяє(ють) використовувати пружні властивості та пластичність ливарного стрижня з тугоплавкого металу 14 для створення пружного ефекту, який забезпечує кращу позицію ливарного стрижня з тугоплавкого металу у восковій формі і краще підтримує позицію стрижня 10 під час знімання оболонки. «The pin(s) 20 allow(s) to use the elastic properties and ductility of the cast refractory metal rod 14 to create a resilient effect that provides a better position of the cast refractory metal rod in the wax mold and better maintains the position of the rod 10 during shell removal. "
На Фіг.3 та 4 показано другий варіант втілення ливарної системи згідно з даним винаходом. У цьому з с варіанті втілення ливарний стрижень з тугоплавкого металу 14" застосовують для утворення зв'язку стрижень/оболонка. Як можна побачити на фігурі, стрижень 14" має принаймні один елемент зчеплення 16' на ;» першому кінці, який входить у принаймні один паз 18 у керамічному або ливарному стрижні з тугоплавкого металу 10 Стрижень 14" також має плоску центральну частину ЗО та принаймні одну кінцеву частину 32, розташовану під кутом відносно центральної частини. Якщо потрібно, стержень 147 може мати множину -І розташованих на відстані одна від іншої кінцевих частин або шпильок 32. Кінець (кінці) кінцевої(их) частини (частин) 32 входить(ять) у принаймні один паз 34 у восковій формі 12". Як показано на Фіг.3, паз у розрізіFigures 3 and 4 show the second embodiment of the foundry system according to the present invention. In this embodiment, a cast refractory metal rod 14" is used to form the rod/shell connection. As can be seen in the figure, the rod 14" has at least one engagement member 16' per ; a first end that fits into at least one groove 18 in a ceramic or cast refractory metal rod 10. The rod 14" also has a flat central portion 30 and at least one end portion 32 angled relative to the central portion. If desired, the rod 147 may have multiple -And spaced apart end pieces or pins 32. The end(s) of the end piece(s) 32 fit into at least one groove 34 in the wax mold 12". As shown in Fig. 3, the groove in section
Ш- може мати трикутну форму. В альтернативному варіанті паз може мати О-подібну форму розрізу, якщо кінець ко кінцевої частини 32 є практично перпендикулярним поверхні 19 воскової форми 12".Sh- can have a triangular shape. Alternatively, the groove may have an O-shaped cut if the end of the terminal portion 32 is substantially perpendicular to the surface 19 of the wax mold 12".
Як можна побачити на фігурі, кожний паз 34 може мати задню стінку 36, яка є практично перпендикулярноюAs can be seen in the figure, each groove 34 may have a back wall 36 which is substantially perpendicular
Ш- поверхні 19 воскової форми 12". Кожний паз 34 також може мати кутову стінку 38. Кожна кінцева частина 32W - surface 19 of the wax mold 12". Each groove 34 can also have an angular wall 38. Each end part 32
І може спиратися торцем на задню стінку 36 і може розташовуватися під таким кутом, щоб контактувати з кутовою стінкою 38. Забезпечуючи таке розташування, досягають механічної фіксації.And can rest with its end on the rear wall 36 and can be located at such an angle as to contact the corner wall 38. By providing this location, mechanical fixation is achieved.
Якщо потрібно, кінцева(і) частина(и) або шпилька(и) 32, як показано на Фіг.5, може(уть) мати принаймні ов один отвір 42 для механічного захоплення оболонки та механічної фіксації деталі на стрижні. Кінцеваїї) частина(и) 32 може(уть) мати будь-яку форму, яка може тримати оболонку. Ливарний стрижень з тугоплавкого (Ф, металу 14, таким чином, поліпшує підтримку стрижня завдяки забезпеченню зв'язки стрижень/оболонка. ка Однією з переваг ливарного стрижня з тугоплавкого металу згідно з даним винаходом є те, що він при температурі лиття має механічні властивості, які значно переважають властивості платини. Покриття, яке бор Забезпечується на ливарному стрижні з тугоплавкого металу, захищає тугоплавкий метал від розплавлення під час циклу лиття, забезпечуючи можливість більш ефективного контролю. Крім того, пластичність ливарного стрижня з тугоплавкого металу допомагає запобігти розламуванню стрижня.If desired, the end piece(s) or pin(s) 32, as shown in Fig.5, may have at least one hole 42 for mechanically gripping the shell and mechanically locking the part to the rod. The end portion(s) 32 may have any shape that can hold the shell. The cast rod of refractory (F, metal 14) thus improves the support of the rod by providing a rod/shell bond. One of the advantages of the cast rod of refractory metal according to the present invention is that it has mechanical properties at the casting temperature, which greatly outweigh the properties of platinum. The coating that boron provides on a refractory metal casting rod protects the refractory metal from melting during the casting cycle, allowing for more effective control. In addition, the ductility of the refractory metal casting rod helps prevent the rod from breaking.
Традиційні керамічні стрижні мають густину значно нижчу, ніж у ливарного нікелевого суперсплаву. Під час лиття стрижні можуть плавати, викликаючи зміни у товщині стінок і навіть витискання стрижня назовні 65 (небажаний керамічний виступ, що виникає через переміщення в оболонці). Ливарний стрижень з тугоплавкого металу згідно з даним винаходом, як правило, мають густину значно вищу, ніж у ливарного суперсплаву, а отже,Traditional ceramic rods have a much lower density than cast nickel superalloy. During casting, the rods can float, causing changes in wall thickness and even extrusion of the rod outwards 65 (unwanted ceramic protrusion resulting from movement in the shell). The cast rod of the refractory metal according to the present invention, as a rule, has a density significantly higher than that of the cast superalloy, and therefore
протидіють виштовхувальним силам краще, ніж керамічні стрижні що поліпшує продуктивність лиття шляхом зменшення витискання та змін у товщині стінок. Крім того, ливарні стержні з тугоплавкого металу згідно з даним винаходом можуть бути розташовані на керамічному стрижні для мінімізації плавучості стрижня.resist push-out forces better than ceramic rods which improves casting performance by reducing extrusion and wall thickness changes. Additionally, the refractory metal casting rods of the present invention may be located on a ceramic rod to minimize rod buoyancy.
Ливарні стрижні з тугоплавкого металу згідно з даним винаходом дозволяють прискорити охолодження компонентів турбіни, включаючи профілі крила, утримуючи ливарний стрижень у відносно тонкій стінці.Refractory metal casting rods according to the present invention allow for accelerated cooling of turbine components, including airfoils, by keeping the casting rod in a relatively thin wall.
Пластичність ливарних стрижнів з тугоплавкого металу дозволяє поліпшити обробку деталей складної геометричної форми, а також забезпечує контроль позиції та товщини стінок.The plasticity of casting rods made of refractory metal allows to improve the processing of parts with a complex geometric shape, and also ensures control of the position and thickness of the walls.
Стає зрозумілим, що згідно з даним винаходом забезпечується ливарний стрижень з тугоплавкого металу з 7/0 Контрольованою товщиною стінки, який повністю відповідає викладеним вище цілям, засобам та перевагам.It will be appreciated that the present invention provides a 7/0 Controlled Wall Thickness Refractory Metal Casting Rod which fully meets the above objects, means and advantages.
Хоча даний винахід було описано в контексті конкретних варіантів його втілення, спеціалістам стануть зрозумілими альтернативні варіанти, модифікації та видозміни після ознайомлення з представленим вище описом. Відповідно, він також передбачає альтернативні варіанти, модифікації та видозміни, які охоплюються обсягом представленої нижче формули винаходу.Although the present invention has been described in the context of specific embodiments thereof, alternative embodiments, modifications and variations will become apparent to those skilled in the art after reading the above description. Accordingly, it also provides for alternative options, modifications and variations that are covered by the scope of the following claims.
Claims (18)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/687,231 US20050087319A1 (en) | 2003-10-16 | 2003-10-16 | Refractory metal core wall thickness control |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA77277C2 true UA77277C2 (en) | 2006-11-15 |
Family
ID=34435425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA20041008331A UA77277C2 (en) | 2003-10-16 | 2004-10-13 | Foundry system and core made of refractory metal (variants) |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US20050087319A1 (en) |
| EP (1) | EP1531019B1 (en) |
| JP (1) | JP4137865B2 (en) |
| KR (1) | KR100615490B1 (en) |
| CN (1) | CN1608771A (en) |
| AT (1) | ATE459442T1 (en) |
| CA (1) | CA2485152A1 (en) |
| DE (1) | DE602004025779D1 (en) |
| RU (1) | RU2279944C2 (en) |
| SG (2) | SG147367A1 (en) |
| UA (1) | UA77277C2 (en) |
Families Citing this family (54)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7216689B2 (en) * | 2004-06-14 | 2007-05-15 | United Technologies Corporation | Investment casting |
| US7172012B1 (en) * | 2004-07-14 | 2007-02-06 | United Technologies Corporation | Investment casting |
| US7134475B2 (en) * | 2004-10-29 | 2006-11-14 | United Technologies Corporation | Investment casting cores and methods |
| US20070068649A1 (en) * | 2005-09-28 | 2007-03-29 | Verner Carl R | Methods and materials for attaching ceramic and refractory metal casting cores |
| US20070116972A1 (en) * | 2005-11-21 | 2007-05-24 | United Technologies Corporation | Barrier coating system for refractory metal core |
| US7364405B2 (en) | 2005-11-23 | 2008-04-29 | United Technologies Corporation | Microcircuit cooling for vanes |
| US7861766B2 (en) * | 2006-04-10 | 2011-01-04 | United Technologies Corporation | Method for firing a ceramic and refractory metal casting core |
| US7686068B2 (en) * | 2006-08-10 | 2010-03-30 | United Technologies Corporation | Blade outer air seal cores and manufacture methods |
| US7980819B2 (en) | 2007-03-14 | 2011-07-19 | United Technologies Corporation | Cast features for a turbine engine airfoil |
| US7779892B2 (en) * | 2007-05-09 | 2010-08-24 | United Technologies Corporation | Investment casting cores and methods |
| US8066052B2 (en) * | 2007-06-07 | 2011-11-29 | United Technologies Corporation | Cooled wall thickness control |
| US8434997B2 (en) | 2007-08-22 | 2013-05-07 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine case for clearance control |
| US7942188B2 (en) * | 2008-03-12 | 2011-05-17 | Vent-Tek Designs, Llc | Refractory metal core |
| US9174271B2 (en) * | 2008-07-02 | 2015-11-03 | United Technologies Corporation | Casting system for investment casting process |
| US8157527B2 (en) * | 2008-07-03 | 2012-04-17 | United Technologies Corporation | Airfoil with tapered radial cooling passage |
| US8572844B2 (en) * | 2008-08-29 | 2013-11-05 | United Technologies Corporation | Airfoil with leading edge cooling passage |
| US8303252B2 (en) * | 2008-10-16 | 2012-11-06 | United Technologies Corporation | Airfoil with cooling passage providing variable heat transfer rate |
| US8113780B2 (en) * | 2008-11-21 | 2012-02-14 | United Technologies Corporation | Castings, casting cores, and methods |
| US8109725B2 (en) | 2008-12-15 | 2012-02-07 | United Technologies Corporation | Airfoil with wrapped leading edge cooling passage |
| US9056795B2 (en) * | 2009-08-09 | 2015-06-16 | Rolls-Royce Corporation | Support for a fired article |
| US20110132562A1 (en) * | 2009-12-08 | 2011-06-09 | Merrill Gary B | Waxless precision casting process |
| GB0921818D0 (en) * | 2009-12-15 | 2010-01-27 | Rolls Royce Plc | Casting of internal features within a product ( |
| US20130333855A1 (en) * | 2010-12-07 | 2013-12-19 | Gary B. Merrill | Investment casting utilizing flexible wax pattern tool for supporting a ceramic core along its length during wax injection |
| US8944141B2 (en) * | 2010-12-22 | 2015-02-03 | United Technologies Corporation | Drill to flow mini core |
| US8251123B2 (en) | 2010-12-30 | 2012-08-28 | United Technologies Corporation | Casting core assembly methods |
| US9057523B2 (en) | 2011-07-29 | 2015-06-16 | United Technologies Corporation | Microcircuit cooling for gas turbine engine combustor |
| US8978385B2 (en) * | 2011-07-29 | 2015-03-17 | United Technologies Corporation | Distributed cooling for gas turbine engine combustor |
| US20140102656A1 (en) * | 2012-10-12 | 2014-04-17 | United Technologies Corporation | Casting Cores and Manufacture Methods |
| CN103240391B (en) * | 2013-04-25 | 2015-05-27 | 西安西工大超晶科技发展有限责任公司 | Method for preparing metal core for investment casting and precision investment casting method for aluminum alloy casting based on metal core |
| WO2015069492A1 (en) | 2013-11-11 | 2015-05-14 | United Technologies Corporation | Refractory metal core finishing technique |
| CN104647586B (en) * | 2013-11-19 | 2017-09-22 | 中国科学院金属研究所 | A kind of preparation method of labyrinth single crystal hollow blade composite ceramic core |
| US10300526B2 (en) | 2014-02-28 | 2019-05-28 | United Technologies Corporation | Core assembly including studded spacer |
| CN106457363A (en) * | 2014-06-18 | 2017-02-22 | 西门子能源公司 | Turbine blade investment casting using film hole protrusions for integral wall thickness control |
| FR3022810B1 (en) * | 2014-06-30 | 2019-09-20 | Safran Aircraft Engines | PROCESS FOR PRODUCING A CORE FOR MOLDING A DAWN |
| CN110943314A (en) * | 2015-03-31 | 2020-03-31 | 恩普乐股份有限公司 | Electrical contact and socket for electronic component |
| US10024190B1 (en) * | 2015-11-02 | 2018-07-17 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Apparatus and process for forming an air cooled turbine airfoil with a cooling air channel and discharge slot in a thin wall |
| US9968991B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-05-15 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a lattice structure |
| US10046389B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-08-14 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core |
| US10118217B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-11-06 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core |
| US10150158B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-12-11 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core |
| US9579714B1 (en) | 2015-12-17 | 2017-02-28 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a lattice structure |
| US10137499B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-11-27 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having an internal passage defined therein |
| US10099283B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-10-16 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having an internal passage defined therein |
| US9987677B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-06-05 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core |
| US10099284B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-10-16 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having a catalyzed internal passage defined therein |
| US10099276B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-10-16 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having an internal passage defined therein |
| US10286450B2 (en) | 2016-04-27 | 2019-05-14 | General Electric Company | Method and assembly for forming components using a jacketed core |
| US10335853B2 (en) | 2016-04-27 | 2019-07-02 | General Electric Company | Method and assembly for forming components using a jacketed core |
| US11242768B2 (en) | 2020-03-11 | 2022-02-08 | Raytheon Technologies Corporation | Investment casting core bumper for gas turbine engine article |
| AT17340U1 (en) * | 2020-08-20 | 2021-12-15 | Plansee Se | CASTING USE AND METHOD OF MANUFACTURE |
| US11813665B2 (en) * | 2020-09-14 | 2023-11-14 | General Electric Company | Methods for casting a component having a readily removable casting core |
| US11548060B2 (en) * | 2020-09-18 | 2023-01-10 | GM Global Technology Operations LLC | High heat-absorption core for manufacturing of castings |
| CN112676534A (en) * | 2020-12-09 | 2021-04-20 | 航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司 | Process method for producing small-size titanium alloy casting with complex inner cavity by using metal core |
| US11998974B2 (en) * | 2022-08-30 | 2024-06-04 | General Electric Company | Casting core for a cast engine component |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3957104A (en) * | 1974-02-27 | 1976-05-18 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The United States National Aeronautics And Space Administration | Method of making an apertured casting |
| US4078598A (en) * | 1976-09-10 | 1978-03-14 | United Technologies Corporation | Strongback and method for positioning same |
| EP0084234A1 (en) * | 1981-12-16 | 1983-07-27 | Vickers Plc | Investment casting process and mould |
| US4499366A (en) * | 1982-11-25 | 1985-02-12 | Nippondenso Co., Ltd. | Ceramic heater device |
| JPH074646B2 (en) * | 1989-02-20 | 1995-01-25 | リョービ株式会社 | Sand core for high pressure casting and method for producing the same |
| US5243757A (en) * | 1991-07-16 | 1993-09-14 | Amp Incorporated | Method of making contact surface for contact element |
| US6807734B2 (en) * | 1998-02-13 | 2004-10-26 | Formfactor, Inc. | Microelectronic contact structures, and methods of making same |
| US6637500B2 (en) * | 2001-10-24 | 2003-10-28 | United Technologies Corporation | Cores for use in precision investment casting |
| US6668906B2 (en) * | 2002-04-29 | 2003-12-30 | United Technologies Corporation | Shaped core for cast cooling passages and enhanced part definition |
| US7047638B2 (en) * | 2002-07-24 | 2006-05-23 | Formfactor, Inc | Method of making microelectronic spring contact array |
| US7216689B2 (en) * | 2004-06-14 | 2007-05-15 | United Technologies Corporation | Investment casting |
-
2003
- 2003-10-16 US US10/687,231 patent/US20050087319A1/en not_active Abandoned
-
2004
- 2004-10-13 UA UA20041008331A patent/UA77277C2/en unknown
- 2004-10-14 SG SG200802092-7A patent/SG147367A1/en unknown
- 2004-10-14 CA CA002485152A patent/CA2485152A1/en not_active Abandoned
- 2004-10-14 SG SG200406197A patent/SG111259A1/en unknown
- 2004-10-15 EP EP04256360A patent/EP1531019B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-10-15 AT AT04256360T patent/ATE459442T1/en not_active IP Right Cessation
- 2004-10-15 KR KR1020040082401A patent/KR100615490B1/en not_active IP Right Cessation
- 2004-10-15 CN CN200410095104.1A patent/CN1608771A/en active Pending
- 2004-10-15 DE DE602004025779T patent/DE602004025779D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-10-18 RU RU2004130326/02A patent/RU2279944C2/en not_active IP Right Cessation
- 2004-10-18 JP JP2004302421A patent/JP4137865B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-01-23 US US11/337,293 patent/US7174945B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2006-09-13 US US11/520,298 patent/US7306024B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SG111259A1 (en) | 2005-05-30 |
| ATE459442T1 (en) | 2010-03-15 |
| EP1531019B1 (en) | 2010-03-03 |
| CN1608771A (en) | 2005-04-27 |
| KR20050036803A (en) | 2005-04-20 |
| US20060118262A1 (en) | 2006-06-08 |
| US7306024B2 (en) | 2007-12-11 |
| US7174945B2 (en) | 2007-02-13 |
| KR100615490B1 (en) | 2006-08-25 |
| US20070246183A1 (en) | 2007-10-25 |
| US20050087319A1 (en) | 2005-04-28 |
| EP1531019A1 (en) | 2005-05-18 |
| JP2005118884A (en) | 2005-05-12 |
| CA2485152A1 (en) | 2005-04-16 |
| DE602004025779D1 (en) | 2010-04-15 |
| SG147367A1 (en) | 2008-11-28 |
| JP4137865B2 (en) | 2008-08-20 |
| RU2004130326A (en) | 2006-04-10 |
| RU2279944C2 (en) | 2006-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA77277C2 (en) | Foundry system and core made of refractory metal (variants) | |
| EP1634665B1 (en) | Composite core for use in precision investment casting | |
| US4093017A (en) | Cores for investment casting process | |
| JP4344787B2 (en) | Ceramic core with internal reinforcement | |
| US4487246A (en) | System for locating cores in casting molds | |
| US4532974A (en) | Component casting | |
| US8251123B2 (en) | Casting core assembly methods | |
| JP2004076731A (en) | Method of manufacturing turbine blade having cooling passage inside | |
| JPH06154947A (en) | Investment casting method by core with wall thickness control means of integral structure | |
| JP5511967B2 (en) | Improved method of lost wax production of an annular bladed turbomachine assembly, mold and wax mold for carrying out such a method | |
| JP2003502159A (en) | Multi-piece core assembly for casting blades | |
| EP0768130A2 (en) | Turbine nozzle and related casting method for optimal fillet wall thickness control | |
| US5050665A (en) | Investment cast airfoil core/shell lock and method of casting | |
| US10081052B2 (en) | Casting of engine parts | |
| EP1419834B1 (en) | Master mould for precursor and precursor for investment casting | |
| JP2002500955A (en) | Casting products, methods for producing castings, and molds | |
| GB2090181A (en) | Manufacturing a Blade or Vane for a Gas Turbine Engine | |
| EP3246108B1 (en) | Methods for fabricating cast components with cooling channels | |
| CN108788009B (en) | Assembly for manufacturing turbine engine blades | |
| JPH04220151A (en) | Method for making mold | |
| CN108788019B (en) | Core for manufacturing turbine blades |